Namhafte Wissenschaftlerinnnen und Wissenschaftler haben eine Grundstruktur für den experimentellen Produktionsprozess vorgestellt, der die Qualität und Integrität humaner pluripotenter Stammzellen sicherstellen soll, sowie die Charakterisierung und Manipulation neuronaler Zellen in vitro und Transplantationstechniken beschreibt. Zudem werden Überlegungen zur Modellierung der menschlichen Entwicklung, Evolution und Krankheit angestellt.

So schreiben  die Autorinnen und Autoren z. B., dass einer der wichtigsten Aspekte für die Entwicklung hochqualitativer Organoide die Qualität der menschlichen pluripotenten Stammzellen sei, was sowohl humane embryonale Stammzellen als auch induzierte pluripotente Stammzellen umfasst, von denen neurale und andere Zelllinien abgeleitet werden können. Denn diese Zellen seien anfällig für eine spontane Differenzierung und reagierten empfindlich auf Zellkulturbedingungen sowie Wachstumsfaktoren zur Aufrechterhaltung der Pluripotenz. Daher könnte jede induzierte pluripotente Stammzelllinie Hunderte bis Tausende an Einzelnukleotid-Mutationen, Kopienzahlvarianten oder genomische bzw. epigenomische Veränderungen aufweisen. Daher ist es wichtig, den Status der genomischen Integrität zu Beginn der Zellgewinnung zu bestätigen, regelmäßig zu überprüfen und ggfs. zu melden, wie es in den Leitlinien der Internationalen Gesellschaft für Stammzellforschung und -Modellierung (ISSC) vorgeschlagen ist.

Von der Verwendung von Kontroll- und Patienten-Zelllinien, die demographisch nicht übereinstimmen oder aus unterschiedlichen Quellen stammen, wird abgeraten. Es sei u.a. wichtig, zu beachten, dass CRISPR-Cas9-modifizierte iduzierte pluripotente Stammzelllinien eine gründliche Neu-Charakterisierung erfordern, insbesondere hinsichtlich der Pluripotenz und Genomintegrität.

Auch gäbe es Herausforderungen bei der gemeinsamen Nutzung menschlicher Zelllinien aufgrund von Unterschieden bei der internationalen Gesetzgebung und der institutionellen Politik, die zuweilen eine breitere Nutzung einer Reihe von Linien in verschiedenen Labors verhindere.

Zahlreiche weitere wichtige Details sind in dem Rahmenwerk beschrieben.

In Verbindung mit der bisherigen Nomenklatur soll der in der Publikation vorgeschlagene Rahmen für den experimentellen Prozess die Anwendung von Organoiden, Assembloiden und anderen multizellulären Modellen beschleunigen und die Wissenschaft näher an die Verwirklichung ihres translationalen Potenzials bringen.

Rahmenwerk:
Pașca SP, Arlotta P, Bateup HS, Camp JG, Cappello S, Gage FH, Knoblich JA, Kriegstein AR, Lancaster MA, Ming GL, Novarino G, Okano H, Parmar M, Park IH, Reiner O, Song H, Studer L, Takahashi J, Temple S, Testa G, Treutlein B, Vaccarino FM, Vanderhaeghen P, Young-Pearse T. A framework for neural organoids, assembloids and transplantation studies. Nature. 2025 Mar;639(8054):315-320. doi: 10.1038/s41586-024-08487-6. Epub 2024 Dec 9. PMID: 39653126.

Das Rahmenwerk und zusätzliche internationale Initiativen zur Zusammenarbeit zwischen Labors versprechen, die Zuverlässigkeit und Reproduzierbarkeit der Untersuchungen mit Hirnorganoiden zu erhöhen.

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